DE10058090C1 - Verfahren zur Herstellung von, zumindest in Abschnitten durchleuchtbaren und dort bedruckten Kunststoff-Formteilen mit beflockter Sichtseite - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von, zumindest in Abschnitten durchleuchtbaren und dort bedruckten Kunststoff-Formteilen mit beflockter SichtseiteInfo
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Abstract
Formstabile, zumindest in einem Abschnitt durchleuchtbare und dort bedruckte Kunststoff-Formteile, die wenigstens an Teilen ihrer Sichtseite eine, auch den durchleuchtbaren Abschnitt bedeckende beflockte Oberfläche aufweisen, lassen sich nach einem Verfahren mit nachstehenden Verfahrensschritten herstellen: DOLLAR A Auf einer Seite einer ebenen Kunststoff-Folie aus kalt-reckbarem Folienmaterial wird ein reaktionsfähiger Beflockungskleber aufgebracht; DOLLAR A die reaktionsfähige Kleberschicht wird mit Flockfasern aus Viskose, Polyester und/oder Polyamid beflockt; der Kleber wird bestimmungsgemäß umgesetzt, um die Flockfasern in der Kleberschicht zu verankern; das so erhaltene, beflockte Flachmaterial wird an seiner beflockten Seite in Abständen mit einzelnen Zeichen, Buchstaben, Worten oder Symbolen bedruckt; die flockfreie Oberfläche des Flachmaterials wird je außerhalb eines oder mehrerer Felder, die unbedruckt sein können oder mit diesen Zeichen, Buchstaben, Worten oder Symbolen ersehen sind, bedruckt oder mit weniger transparentem Material hinterlegt, so daß bei Durchleuchtung diese Felder an der beflockten Oberfläche vor hellerem Hintergrund erscheinen, als deren Umgebung; das so beflockte und bedruckte Flachmaterial wird nach dem Höchstdruck-Verformungsverfahren dreidimensional verformt, wobei eine Seite des Flachmaterials bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Folienmaterials und des umgesetzten Beflockungsklebers mit Hilfe eines fluiden ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von, zumindest in
Abschnitten durchleuchtbaren und dort bedruckten Kunststoff-Formteilen,
die wenigstens an Teilen ihrer Sichtseite eine beflockte Oberfläche auf
weisen. Derartige Formteile können beispielsweise als Blende, Abdeckung,
Verkleidung, Ablageschale oder sonstiger Bestandteil der Innenausstattung
von Kraftfahrzeugen, ferner als Gehäuse oder Abdeckung von Gebrauchs
gegenständen (wie etwa Mobiltelefon, Tastatur, Computer, Laptop und
dgl.) sowie ferner als Bestandteil von Kleinmöbeln und Ziergegenständen
ausgebildet sein und eingesetzt werden.
Verfahren zur Herstellung von dreidimensional verformten Kunststoff-
Formteilen, die wenigstens an Teilen ihrer Sichtseite eine bedruckte und
beflockte Oberfläche aufweisen sind bekannt. So offenbart das Dokument
DE 30 04 560 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines beflockten Körpers,
bei dem auf einem flächigen Träger eine Schicht aus vernetzbarem Kunst
stoff aufgetragen wird, die noch nicht vernetzte Schicht beflockt und
anschließend vernetzt wird, und der so erhaltene flächige Träger an
schließend mit einer Unterlage verbunden wird. Zu diesem Zweck kann
der so erhaltene flächige Träger mit Kunststoff hinterspritzt oder hinter
schäumt werden. Auch kann die Verbindung unter gleichzeitiger drei
dimensionaler Verformung der Unterlage erzeugt werden. Dies kann beispielsweise
mit Hilfe einer zweiteiligen Form geschehen, die aus einer
Oberformhälfte und einer Unterformhälfte besteht, in welche ein Zuschnitt
des bereits mit einer Schaumstoffschicht versehenen flächigen Trägers
eingelegt wird, wobei die Flockseite - gegebenenfalls nach vorheriger
Vorverformung - an der konkaven Innenfläche der Oberformhälfte anliegt.
Dieser flächige Träger wird anschließend mit einem Kunststoffkörper hinter
spritzt. Ferner wird angegeben, daß das beflockte Flachmaterial auch
bedruckt werden kann, insbesondere im sogenannten Transferdruckverfahren.
Die Dokumente DE 43 00 340 A1, DE 38 39 940 A1 oder DE 35 08 995 C2
beschreiben Beflockungskleber auf Polyurethan-Basis zur Herstellung
beflockter Produkte.
Die Deutsche Auslegeschrift 27 08 842 beschreibt ein Verfahren zum farb
lichen Gestalten einer auf einem Gegenstand aus Blech, Kunststoff oder
Pappe aufgebrachten Beflockungsschicht, wobei zuerst auf die zu beflocken
de Fläche ein Farbauftrag im Siebdruck-, Rasterdruck- oder Offestdruck-
Verfahren aufgebracht wird, anschließend diese Fläche mit einer Kleber
schicht und einer Beflockungsschicht versehen wird, und schließlich nach
dem Trocknen des Gegenstandes deckungsgleich mit dem ersten Farbauf
trag ein weiterer Farbauftrag im Siebdruck-, Rasterdruck- oder Offset
druck-Verfahren aufgebracht wird.
Nach dem Dokument DE 39 08 142 A1 soll ein an seiner Sichtseite mit
Kunststoff-Fasern beflockter Gegenstand, beispielsweise ein Innenaus
kleidungsteil für einen Pkw-Fahrgastraum, optisch unempfindlicher gegen
über Verschmutzungen oder Beschädigungen gemacht werden. Hierzu
wird die Beflockungsschicht mit einem eingefärbten Strukturmuster ver
sehen, wobei das Einfärben unter Verwendung eines mit Farbpigmenten
beschichteten Muster-Transferpapiers nach Art des Thermoumbügel-Ver
fahrens, jedoch im wesentlichen ohne Druckausübung erfolgt.
Das Dokument EP 0 371 425 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung
tiefgezogener Kunststoff-Formteile, wobei kalt-reckbares Folienmaterial
bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des
Folienmaterials mit Hilfe eines fluiden Druckmittels unmittelbar und direkt
beaufschlagt und isostatisch verformt wird. Der Druckmitteldruck beträgt
mehr als 20 bar, und die Verformung des Folienmaterials erfolgt innerhalb
einer Zeitspanne kleiner als 5 Sekunden. Dieses Verfahren ist in der
Fachwelt auch als Höchstdruck-Verformungsverfahren bekannt. Das zu
verformende Folienmaterial kann mit einem Belag versehen sein, insbeson
dere mit einer Farbschicht, einem Farbaufdruck, einer aufgedampften
Metalldünnschicht oder mit einer elektrisch leitenden Lackschicht. Jedoch
wird in dieser Druckschrift die Verformung von beflocktem Folienmaterial
nicht angesprochen. Das so verformte Folienmaterial kann anschließend
mit weiterem Kunststoff hinterspritzt werden.
Es besteht ein Bedarf nach Gegenständen, die eine warme, textil anmu
tende Oberfläche oder Sichtseite aufweisen und die an dieser Oberfläche
in Abständen mit einzelnen Zeichen, Worten oder Symbolen bedruckt sind,
die bei Durchleuchtung vor einem helleren Hintergrund erscheinen, als
deren Umgebung. Solche Gegenstände können beispielsweise als Blende,
Abdeckung, Verkleidung, Ablageschale oder sonstiger Bestandteil der
Innenausstattung von Kraftfahrzeugen, ferner als Gehäuse oder Abdeckung
von Gebrauchsgegenständen (wie etwa Mobiltelefon, Tastatur, Computer,
Laptop und dgl.) sowie ferner als Bestandteil von Kleinmöbeln und Zier
gegenständen ausgebildet sein und eingesetzt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Herstellung solcher Gegenstände anzugeben, die eine warme, textil
anmutende Oberfläche oder Sichtseite aufweisen und die an dieser Ober
fläche in Abständen mit einzelnen Zeichen, Worten oder Symbolen bedruckt
sind, die bei Durchleuchtung vor einem helleren Hintergrund erscheinen,
als deren Umgebung.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren mit der
Gesamtheit der Maßnahmen nach Anspruch 1.
Nach diesem Verfahren werden dreidimensional verformte, formstabile
Kunststoff-Formteile erhalten, typischerweise schalenförmige Formteile,
die einen Hohlraum begrenzen, die an ihrer Außenfläche, beispielsweise
an einer konkav gekrümmten Außenwölbung, eine Sichtseite aufweisen,
die teilweise oder völlig als beflockte Oberfläche ausgebildet ist. Bei
Berührung mit den Fingerspitzen vermittelt diese beflockte Oberfläche
einen angenehmen, warmen, textilen Griff. Innerhalb der beflockten Ober
fläche befindet sich wenigstens ein Feld und vorzugsweise mehrere Felder,
das nicht mit Kunststoff hinterspritzt ist, das also lediglich von einer
oder mehreren Kunststoff-Folie(n) und der Flockschicht überdeckt ist.
Dieses Feld oder diese Felder vermitteln bei Durchleuchtung eine hellere
Fläche, als deren Umgebung. Innerhalb eines solchen Feldes kann sich
ein Zeichen, ein Buchstabe, ein Wort oder ein Symbol befinden, das bei
Durchleuchtung wegen des hellen Hintergrundes gut erkennbar ist und
dem Betrachter einen bestimmten Bedeutungsinhalt vermittelt oder Zu
stand anzeigt. Die beflockte Oberfläche vermeidet Lichtreflexionen und
-spiegelungen.
Überraschenderweise bleibt trotz der erheblichen Druckeinwirkungen
während der Höchstdruck-Verformung und der nachfolgenden Hinter
spritzung unter Spritzgußbedingungen der textile Eindruck der beflockten
Oberfläche erhalten. Die Flockfasern sind keinesfalls in die Kleberschicht
hineingedrückt worden und verschwunden, sondern der Oberflächenein
druck ist derjenige einer Fläche, die aus einer unendlich großen Anzahl
feinster Fäserchen gebildet ist. Die beflockte Oberfläche wirkt "textil".
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Als Ausgangsmaterial dient eine ebene Kunststoff-Folie aus kalt-reckbarem
Folienmaterial. "Kalt-reckbar" meint, daß unter den Bedingungen der
Höchstdruck-Verformung eine schlagartige Flächenzunahme bis zu etwa
120% der Ausgangsfläche bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur
und wenigstens etwa 50°K unterhalb der Erweichungstemperatur des
Folienmaterials vorgenommen werden kann. Vorzugsweise werden wenigs
tens mäßig transparente bis hochtransparente Folien eingesetzt, um die
Signalerkennung bei Durchleuchtung zu verbessern. Gut geeignet sind
beispielsweise solche Folien aus Polycarbonat (MAKROLON), aromatischen
Polyestern, wie Polyalkylenterephthalat (insbesondere beispielsweise
Polybutylenterephthalat), Polyamiden, wie etwa FA 6- oder PA-66-Sorten
und hochfeste Aramide-Folien, ferner Folien aus Polyimiden (wie etwa
KAPTON).
Die Ausgangsfolie kann vorzugsweise eine Dicke/Stärke von etwa 50 µm
bis 300 µm aufweisen. Bei einer Folienstärke unterhalb 50 µm ist die
Handhabbarkeit und industrielle Verarbeitung unnötig erschwert; Folien
mit einer Folienstärke oberhalb 300 µm sind unnötig starr und erfordern
drastischere Umformungsbedingungen. Weil das verformte Folienmaterial
ohnehin durch Hinterspritzung verstärkt wird, sind Folienstärken ober
halb 300 µm nicht erforderlich.
Es können einlagige Folien oder mehrlagige Verbundstrukturen eingesetzt
werden. Insbesondere wenn am fertigen Formteil die durchleuchtbaren
Abschnitte nur einen kleinen Flächenteil ausmachen, kann es vorteilhaft
sein, die transparente Ausgangsfolie mit einer weiteren nicht- oder wenig
transparenten Folie zu hinterlegen, in welcher diese durchleuchtbaren
Flächenabschnitte ausgestanzt oder sonstwie freigelegt sind. Die Verbin
dung verschiedener Folien kann über Kleber, insbesondere über plastisch
bleibende Heißsiegelkleber auf Polyurethan-Basis erfolgen.
Innerhalb der zu beflockenden Bereiche wird auf einer Hauptfläche der
Ausgangsfolie ein reaktionsfähiger Beflockungskleber aufgebracht. Der
Beflockungskleber muß nach seinem Auftrag eine Zeitspanne lang aktiv
und reaktionsfähig bzw. "klebrig" sein, damit die typischerweise elektro
statisch aufgeschossenen Flockfasern wenigstens geringfügig in diese
klebrige Masse eindringen können und dort mit Vernetzung des Klebers
verankert werden. Typischerweise wird diese offene oder reaktive Phase
des Klebers wenigstens einige Minuten betragen, beispielsweise 4 bis
5 min betragen, und die Flockfasern müssen innerhalb dieser offenen
Kleberphase aufgebracht werden. Erfahrungsgemäß liefert ein polare
Gruppen enthaltendes Folienmaterial mit einem chemisch ähnlichen Kleber-
Polymerisat eine besonders gute Haftung. Es können Ein-Topf-Reaktionskleber
auf der Basis von Epoxiden oder (Meth)Acrylatestern oder sonst
igen Vinylverbindungen oder bekannte Zwei-Komponenten-Kleber, bei
spielsweise auf der Basis von Polyurethan-bildenden Komponenten einge
setzt werden. Geeignete Beflockungskleber auf Polyurethan-Basis sind
beispielsweise in den Dokumenten DE 34 00 340 A1, DE 38 39 940 A1
oder DE 35 08 995 C2 beschrieben.
Vorzugsweise werden Beflockungskleber auf der Basis wässriger Poly
urethan- und Polyurethanharnstoff-Dispersionen eingesetzt. Das Arbeiten
mit solchen wässrigen Kleberdispersionen vermeidet die Bildung entzünd
barer Luft/Lösungsmitteldampf-Gemische, die im Hinblick auf die nach
folgende, vorzugsweise im Hochspannungsfeld erfolgende elektrostatische
Beflockung bedenklich sind. Gut geeignet sind beispielsweise solche be
kannten Beflockungskleber auf der Basis wässriger Dispersionen aliphati
scher, nichtionischer Polyurethane. Diese können als Ein-Topf-Kleber
konfektioniert sein und durch die beim Rühren auftretenden Scherkräfte
aktiviert werden. Derartige "Zwei-Komponenten-Kleber werden typischer
weise durch Zugabe von Härtern", wie etwa aliphatischen Polyisocyanaten
(etwa DESMODUR DA von BAYER AG) oder niedermolekularen, multi
funktionalen Alkoholen und Polyolen oder Aminen und Polyaminen aktiviert.
Der flüssige Beflockungskleber wird typischerweise bei Umgebungstempe
ratur auf der Trägerfolie aufgetragen und weist nach seinem Auftrag
eine mehrere Minuten andauernde offene bzw. reaktive Kleberphase auf,
innerhalb der das Aufbringen der Flockfasern erfolgen muß. Typischer
weise können flüssige Beflockungskleber dieser Art in einer Schicht
stärke von etwa 25 µm bis etwa 150 µm aufgetragen werden.
Auf der reaktionsfähigen bzw. klebrigen Kleberschicht werden die Flock
fasern aufgebracht. Es werden Flockfasern aus Viskose, Polyester und/
oder Polyamid aufgebracht, die typischerweise zu Beflockungszwecken
eingesetzt werden. Solche Flockfasern können beispielsweise eine Flock
faserlänge von 0,2 mm bis 7,5 mm sowie einen Flockfasertiter von 1,0
bis 5,0 dtex aufweisen. Vorzugsweise werden solche Flockfasern aufge
bracht, die eine Länge von 0,3 mm bis 1,0 mm und einen Titer von 1,5
bis 3,0 dtex aufweisen. Bei einer Flockfaserlänge kleiner 150 µm und
einem Flockfasertiter kleiner 0,8 dtex geht der "textile" Eindruck einer
aus einer Vielzahl einzeln erkennbaren und wahrnehmbaren Fasern gebil
deten Oberfläche verloren; die beflockte Oberfläche vermittelt dann eher
einen filz- oder papierartigen Eindruck. Flockfasern mit einer Länge
etwa größer 8 bis 10 mm und/oder mit einem Titer deutlich größer 5 dtex
bilden leicht Nester aus miteinander inning verknäulten Fasern. Der Trans
port der Fasern und die Erzeugung einer einheitlichen, gleichmäßigen
Flockschicht wird unnötig erschwert. Auch bilden längere Flockfasern
eher eine vliesartige Schicht, welcher das Volumen einer Florschicht fehlt.
Es können Gemische aus verschiedenen Flockfasern aufgebracht werden,
die sich in der Art des Flockfasermaterials, der physikalischen Eigen
schaften und/oder der Flockfaserfarbe unterscheiden. Durch Aufbringen
solcher Gemische lassen sich changierende Wirkungen von textilen Materi
alien erzielen.
Die Aufbringung der Flockfasern kann nach bekannten Verfahren erfol
gen. Vorzugsweise wird eine elektrostatische Beflockung angewandt, bei
welcher zwischen der Kleberschicht und einer Ausgabevorrichtung für
die Flockfasern ein elektrostatisches Feld mit einer Potentialdifferenz
von wenigstens einigen 10.000 Volt erzeugt wird. Die aus einem Vorrats
behälter mit Hilfe von rotierenden Bürsten, schwingenden Sieben oder
sonstigen Vibratoren freigegebenen Flockfasern werden zwischen, an eine
Hochspannungsquelle angeschlossenen Elektroden, elektrostatisch aufge
laden und gelangen entweder unter der Wirkung der Schwerkraft oder
mit Hilfe eines Luftstromes auf die klebrige Kleberschicht. Die Flockfa
sern suchen auf Grund ihrer gleichnamigen Aufladung eine gegenseitig
parallele, beabstandete Anordnung, werden auf Grund der Potentialdiffe
renz auf die Kleberschicht zu beschleunigt bzw. geschossen und dringen
mit einem Ende wenigstens geringfügig in die geerdete oder entgegenge
setzt aufgeladene Kleberschicht ein, um darin sicher verankert zu werden.
Eine solche elektrostatische Beflockung kann mit Hilfe einer stationär
angeordneten Beflockungsanlage durchgeführt werden, durch deren Be
flockungskammer die mit Kleber versehene Folienbahn geführt wird (vgl.
etwa das Dokument DE 23 31 427 B) oder es kann eine Art Beflockungs-
Pistole verwendet werden, die an einen Schlauch angeschlossen ist, durch
den ein die Flockfasern transportierender Luftstrom strömt (vgl. etwa
das Dokument DE 27 15 037 B). Die bei der elektrostatischen Beflockung
unter gegebenen Parametern erzielbare Beflockungsdichte ist weitgehend
selbstregulierend; nach Erreichung einer maximalen Beflockungsdichte
können weitere Flockfasern die Kleberschicht nicht mehr erreichen; somit
wird bei ausreichend langer elektrostatischer Beflockung selbsttätig die
maximal erzielbare Beflockungsdichte erhalten. Eine Entfernung nicht
gebundener Flockfasern kann durch elektrostatische Umpolung der Kleber
schicht, durch Abblasen mit einem Luftstrom und/oder durch Abbürsten
erreicht werden. Die so entfernten Flockfasern können wiederverwendet
werden. Die elektrostatische Beflockung liefert - bei minimalem Flockfaser
verbrauch - eine gleichmäßige, dichte, florartige Flockschicht; die einen
warmen, textilartigen Eindruck der beflockten Oberfläche vermittelt.
Nach Aufbringung der Flockfasern wird die reaktionsfähige bzw. klebrige
Kleberschicht bestimmungsgemäß umgesetzt, um den Kleber zu vernetzen
und um die Flockfasern mit einem Endabschnitt in der vernetzten Kleber
schicht zu verankern. "Bestimmungsgemäß" meint hier die sich aus der
Kleberzusammensetzung ergebenden Maßnahmen zur chemischen Umsetzung
und Vernetzung der Klebers. Ohne darauf beschränkt zu sein, können
diese bestimmungsgemäßen Vernetzungsmaßnahmen einschließen eine Trock
nung, eine Erwärmung, eine Bestrahlung etwa mit UV-Licht, eine Ein
wirkung von externen Bestandteilen, etwa von Feuchtigkeit aus der
umgebenden Atmosphäre, und/oder eine chemische Umsetzung zwischen
Bestandteilen des Klebers oder mit einem zusätzlichen Härter, oder ähn
liche bekannte Maßnahmen. Es werden vorzugsweise solche Kleberzusammen
setzungen und Kleber-Vernetzungsmaßnahmen vorgesehen, die zu einer,
zumindest mäßig plastischen, vernetzten Kleberschicht führen, wobei
der vernetzte Kleber eine möglichst hohe Erweichungstemperatur aufweisen
soll, vorzugsweise eine Erweichungstemperatur oberhalb 120°C und beson
ders bevorzugt eine Erweichungstemperatur oberhalb 140°C. Beispielsweise
werden die in dem Dokument DE 38 39 940 A1 beschriebenen Beflockungs
kleber auf der Basis wässriger Polyurethan- und Polyurethanharnstoff-
Dispersionen oberhalb von 140°C vernetzt und bei 180°C gesintert.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen formstabile Kunststoff-
Formteile bereitgestellt werden, die wenigstens einen, vorzugsweise mehre
re, im Abstand zueinander angeordnete Abschnitte aufweisen, die - bei
entsprechender Hintergrundbeleuchtung - durchleuchtbar sind. Wenigstens
einer und vorzugsweise mehrere durchleuchtbare Abschnitte sollen mit
einem aufgedruckten Zeichen, Buchstaben, Wort oder Symbol versehen
sein. Diese durchleuchtbaren und gegebenenfalls bedruckten Abschnitte
sollen sich innerhalb der beflockten Sichtseite des Formteils befinden.
Bei bestimmungsgemäßer Anwendung sollen diese durchleuchtbaren Ab
schnitte und/oder diese Zeichen, Buchstaben, Worte oder Symbole, sobald
sie - nach Aktivierung einer Hintergrundbeleuchtung - sichtbar sind,
einen Betrachter im Sinne eines Signals auf einen bestimmten Zustand
hinweisen, beispielsweise auf eine bestimmte Stellung eines Schalters
oder auf eine bestimmte Stellung eines Wahlhebels eines automatischen
Getriebes und dgl.
Zur Erzeugung dieser beflockten und bedruckten Abschnitte wird die
Flockschicht in den gewünschten Feldern bedruckt. Weil ein ebenes Flach
material bedruckt werden kann, können einfache, übliche Druckverfahren
angewandt werden. Typischerweise kann die Flockschicht im Siebdruck-
Rasterdruck- oder Offsetdruck-Verfahren bedruckt werden. Vorzugswei
se wird das einfach zu handhabende Siebdruckverfahren angewandt. Bei
der Wahl und Gestaltung der Schablonen muß beachtet werden, daß die
zu bedruckende Schicht im Verlauf der anschließenden Höchstdruck-Ver
formung eine Flächenzunahme erfahren kann. Weil die zu bedruckenden
Felder zumeist in ebenen oder mäßig und stetig gekrümmten Abschnitten
liegen werden, und bei der Höchstdruck-Verformung eine isostatische
Druckeinwirkung erfolgt, die in allen Richtungen eine ähnliche Flächen
zunahme verursacht, kann die Flächenzunahme ohne weiteres vorausgesagt
oder mit Hilfe einiger weniger Vorversuche ermittelt werden. Auch mit
einer deutlichen Verzerrung der aufzudruckenden Zeichen, Buchstaben,
Worte und Symbole muß im Regelfalle von größeren, ebenen, oder mäßig
und stetig gekrümmten Flächenabschnitten nicht gerechnet werden; ledig
lich kann eine geringfügige Verbreiterung der Linien auftreten.
Zum Bedrucken können vorzugsweise hochtemperaturbeständige, flexible
Druckfarben eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in den Dokumenten
DE 42 15 209 A1, DE 44 24 106 A1 oder DE 198 32 570 A1 beschrieben
sind. Derartige Druckfarben sind speziell an die Notwendigkeit einer
nachfolgenden schlagartigen Umformung unter Höchstdruck-Bedingungen
angepaßt.
Ferner wird die flockfreie Oberfläche des Flachmaterials je außerhalb
eines, mit diesem Zeichen, Buchstaben, Wort oder Symbol korrespondieren
den Feldes bedruckt oder mit weniger transparentem Material hinterlegt,
so daß bei Durchleuchtung diese Zeichen, Buchstaben, Worte oder Symbole
auf der beflockten Oberfläche vor hellerem Hintergrund erscheinen, als
deren Umgebung. Dieses Bedrucken der flockfreien Oberfläche kann erfolgen,
bevor oder nachdem die Flockschicht auf der anderen Seite der Trägerfolie
aufgebracht und/oder bedruckt worden ist. Zum Bedrucken der flockfreien
Oberfläche können vorzugsweise ebenfalls die vorstehend genannten Druck
farben und Druckverfahren angewandt werden. Im Einzelfall kann das
Hinterlegen der flockfreien Oberfläche mit wenig bis nicht transparentem
Material unter Aussparung der durchleuchtbaren Abschnitte gemeinsam
mit dem Hinterspritzen mit weiterem Kunststoff erfolgen, wobei dann beim
nachträglichen Hinterspritzen eine pigmentierte, beispielsweise mit Ruß
eingefärbte Kunststoffmasse aufgebracht wird. Ziel dieser Maßnahmen
ist es, bei entsprechender Hintergrundbeleuchtung die durchleuchtbaren
Felder oder Abschnitte heller und/oder in einer anderen Farbe erscheinen
zu lassen, als deren Umgebung.
Als nächster Verfahrensschritt wird das so beflockte und bedruckte Flach
material nach dem an sich bekannten Höchstdruck-Verformungsverfahren
dreidimensional verformt, wobei eine Seite des Flachmaterials bei einer
Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Folienmate
rials und des umgesetzten Beflockungsklebers mit Hilfe eines fluiden
Druckmittels unmittelbar und direkt beaufschlagt und unter einem Druck
mitteldruck größer 20 bar innerhalb einer Zeitspanne kleiner 5 sec iso
statisch verformt wird.
Das hier angesprochene isostatische Höchstdruck-Verformungsverfahren
ist im einzelnen in der Deutschen Offenlegungsschrift 38 44 584 und der
Deutschen Patentschrift 38 40 542 sowie in der Europäischen Patent
schrift 0 371 425 beschrieben. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
isostatischen Höchstdruck-Verformungsverfahrens ist im einzelnen in der
Deutschen Patentschrift 41 13 568 beschrieben. Mit der ausdrücklichen
Bezugnahme auf diese Druckschriften soll deren Inhalt - soweit zum Ver
ständnis und zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens hilfreich
und notwendig - auch zum Bestandteil der vorliegenden Unterlagen ge
macht werden.
Vorzugsweise wird bei dieser Höchstdruck-Verformung die flockfreie Seite
des Flachmaterials mit dem fluiden Druckmittel beaufschlagt und ballon
artig in den Formhohlraum hinein ausgeweitet, bis die Flockschicht an
der Formwerkzeug-Wand anliegt. Auf diese Weise werden schalenartige
Formteile erhalten, die eine konkave Außenwölbung aufweisen, welche
bei späterem Einsatz die mit der Flockschicht versehene Sichtseite bildet.
Derartige Formteile eignen sich besonders gut als Blenden, Abdeckungen,
Verkleidungen und Gehäusebestandteile.
Vorzugsweise erfolgt die Höchstdruck-Verformung in der Weise, daß das
auf einer Seite mit der Flockschicht versehene Flachmaterial zwischen
einer Negativform oder einer Positivform und einem Gegenstück in defi
nierter Lage angeordnet wird, Form und Gegenstück druckdicht geschlos
sen werden und durch einen oder mehrere im Gegenstück ausgesparte
Kanäle ein Druckfluid zugeführt wird, das unmittelbar und direkt auf
die flockfreie Seite des zu verformenden Flachmaterials einwirkt und die
ses Flachmaterial isostatisch an eine in der Form ausgebildete Struktur
oder Aussparung anformt, wobei Gegenstück und Druckfluied wenigstens
die Arbeitstemperatur aufweisen.
Als Druckfluid dient vorzugsweise Druckluft, die vorzugsweise unter
einem Druck von etwa 40 bis 200 bar in die einerseits vom Gegenstück
und andererseits vom zu verformenden Flachmaterial begrenzte Druck
glocke eingeleitet wird. Unter diesen Bedingungen erfolgt eine augen
blickliche, schlagartige Verformung des Flachmaterials und dessen formgetreue
Anpassung an die Struktur(en) des Formwerkzeuges. Der Verfor
mungsvorgang einschließlich Entnahme des verformten Formteils aus dem
Werkzeug kann so rasch erfolgen, daß dabei eine Erweichung des ver
netzten Klebers sicher vermieden werden kann. Auch kann die mit der
Flockschicht in Berührung kommende Werkzeugwand unterhalb der Arbeits
temperatur gehalten werden.
Es wird bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur
des Folienmaterials der Trägerfolie gearbeitet. Vorzugsweise wird diese
Arbeitstemperatur auch unterhalb der Erweichungstemperatur der ver
netzten Beflockungsklebers liegen. Vorzugsweise wird bei einer Arbeits
temperatur unterhalb 100°C, besonders bevorzugt bei einer Arbeitstempe
ratur im Bereich zwischen Umgebungstemperatur und 80°C gearbeitet.
Nach dieser Höchstdruckverformung wird ein dünnwandiges, dreidimen
sional verformtes Formteil erhalten. Im Falle eins Mehr-Nutzen-Werkzeu
ges werden nach einem Verformungsschritt mehrere, über Brücken mit
einander verbundene Formteile erhalten. Die Wandstärke einschließlich
Flockschicht wird typischerweise weniger als 2,0 mm, und zumeist weni
ger als 1,5 mm betragen. Wegen der zumeist geringen Wandstärke der
Trägerfolie ist die Formstabilität für die meisten Anwendungen noch un
genügend, so daß eine zusätzliche Verstärkung durch Hinterspritzen
mit weiterem Kunststoff erfolgen muß.
Je nach Anwendungszweck kann es erforderlich sein, aus dem so erhalte
nen, dünnwandigen Formteil einen oder mehrere Abschnitt(e) oder Teil(e)
auszustanzen und zu entfernen. Beispielsweise kann es sich bei dem fer
tigen Formteil um die Abdeckung der Mittelkonsole des Automatikgetriebes
für einen Pkw handeln (vgl. auch nachfolgend Fig. 1 mit Figurenbeschrei
bung). In diesem Falle muß aus dem Zentrum des dünnwandigen Formteils
ein ovaler Zuschnitt entfernt werden, um eine längliche Aussparung zu
schaffen, innerhalb welcher der Getriebestufen-Wahlhebel verstellt werden
kann.
Für solche und andere Fälle sieht das erfindungsgemäße Verfahren im
Anschluß an die Höchstdruck-Verformung einen zusätzlichen, wahlweise
vorzunehmenden Verfahrensschritt vor, demgemäß aus dem nach der
Höchstdruck-Verformung erhaltenen dünnwandigen Formteil ein oder
mehrere Abschnitt(e) ausgestanzt und entfernt werden. Es werden solche
Abschnitte entfernt, die bei der vorgesehenen Anwendung stören würden.
Das Stanzwerkzeug kann mit einem, an die Außenkontur des dünnwandigen
Formteils angepaßten Bett versehen sein, in welches das Formteil einge
legt wird, um Beschädigungen beim Ausstanzen zu vermeiden.
Schließlich wird das dünnwandige Formteil in ein Spritzgußwerkzeug ein
gebracht und an der flockfreien Seite unter Spritzgußbedingungen mit
weiterem Kunststoff hinterspritzt. Hierbei wird die Werkzeugtemperatur
wenigstens 10°C unterhalb der Erweichungstemperatur des umgesetzten
Beflockungsklebers gehalten. Diese Hinterspritzung dient vor allem dazu,
das dünnwandige Formteil zu verstärken, um einen formstabilen, für den
Anwendungszweck gebrauchstüchtigen Formkörper zu schaffen. Typischer
weise werden die durchleuchtbaren Abschnitte von der Hinterspritzung
ausgenommen, insbesondere wenn mit pigmentiertem Kunstharz hinter
spritzt wird.
Vorzugsweise kann das zum Hinterspritzen eingesetzte Spritzgußwerkzeug
so gestaltet sein, daß beim Hinterspritzen von dem Hinterspritz-Kunst
stoff ausgesparte Lichtschächte geschaffen werden, die mit den durchleucht
baren Feldern fluchten. Innerhalb solcher Lichtschächte können später
Leuchtdiolen oder andere Lichtquellen angeordnet werden, die unabhängig
voneinander ansteuerbar sind und gegebenenfalls Licht unterschiedlicher
Farbe liefern. Die Wände dieser Lichtschächte isolieren benachbarte Licht
quellen voneinander, so daß jedes durchleuchtbare Feld unabhängig von
den anderen Feldern und ungestört von den anderen Lichtquellen, mit
einer eigenen, nach Bedarf ansteuerbaren Hintergrundbeleuchtung verse
hen werden kann.
Zu geeigneten Kunstharzen zum Hinterspritzen gehören Polycarbonate,
ABS-Harze (Acryl/Butadien/Styrol-Harze), Polyester, Polyamide und Poly
fluorkohlenwasserstoffe. Diese Harze werden unter Spritzgußbedingungen
verarbeitet, typischerweise bei Temperaturen oberhalb 200°C und unter
einem Spritzdruck oberhalb 300 bar.
Trotz dieser drastischen Spritzgußbedingungen wird die Werkzeugtempe
ratur des Spritzgußwerkzeugs wenigstens 10°C unterhalb der Erweichungs
temperatur des umgesetzten Beflockungsklebers gehalten. Wie bereits
gesagt, werden vorzugsweise solche Beflockungskleber eingesetzt, die
in vernetztem Zustand eine Erweichungstemperatur oberhalb 120°C und
besonders bevorzugt eine Erweichungstemperatur oberhalb 140°C aufweisen.
Durch bekannte konstruktive Maßnahmen des Formenbaus kann erreicht
werden, daß auch dann eine Werkzeugtemperatur von etwa 120°C, vor
zugsweise von etwa 100°C nicht wesentlich überschritten wird, wenn eine
Kunststoffschmelze mit einer Schmelztemperatur oberhalb 200°C einge
spritzt wird. Zu diesen Maßnahmen gehören großzügig dimensionierte
Einspritzkanäle, kurze Fließwege der Kunststoffschmelze, thermisch gut
leitendes Werkzeugmaterial, hohe Wärmekapazität des Werkzeugs, gege
benenfalls eine Kopplung mit einer Wärmesenke, bei Bedarf eine Thermo
statisierung des Werkzeugs mit Hilfe eines zirkulierenden Wärmetauscher
mediums oder eine sonstige Werkzeugkühlung. Mit Hilfe dieser Maßnahmen
kann trotz der drastischen Spritzgußbedingungen beim Hinterspritzen
ein erneutes Erweichen des Beflockungsklebers und/oder eine sonstige
Schädigung der Flockschicht sicher vermieden werden.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfin
dung ohne diese einzuschränken.
Die Abdeckung der Mittelkonsole eines Automatikgetriebes in einem Pkw
kann aus einem erfindungsgemäß erzeugten, dreidimensional verformten
Kunststoff-Formteil bestehen, das an seiner Sichtfläche mit einer Flock
schicht versehen ist.
Zur Erzeugung einer solchen Adeckung wird eine einseitig glatte, einsei
tig matte Polycarbonatfolie der Dicke 175 µm auf der glänzenden Seite
mit einem 2-komponentigen Arcryl-Kleber, z. B. Mecoflock 435/5 dem 5%
Härter Mecodur H 5580 zugesetzt wurde, im Gießverfahren beschichtet,
wobei die Naßschichtdicke 150 g/qm betragen sollte. Die so beschichtete
Folie wird mit einem naturfarbenen Polyamidflock mit 0,5 mm Flocklänge
und 1,9 dtex elektrostatisch beflockt und anschließend bei 80°C inner
halb 15 min getrocknet. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wird der
überschüssige Flock mit einem Bürstsauger entfernt. Auf der beflockten
Folie werden zuerst im Siebdruck die Symbolfelder flächig weiß bedruckt,
anschließend wird die restliche Fläche in dem entsprechenden Farbton
des gewünschten Interieurs so bedruckt, daß die Symbole (P, R, N,
D, 3, 2, 1) ausgespart werden (Negativdruck) und somit weiß neben
dem farbigen Umfeld erscheinen. Die bedruckte Folie wird in die Druck
kammer der Höchstdruck-Verformungsanlage passgenau eingelegt und
positiv verformt. Das so erhaltene dünnwandige Formteil wird aus dem
restlichen Bogen mittels Vollschnittwerkzeug ausgetrennt, in eine Spritz
gußform eingelegt und mit einem 20% Glasfaser enthaltenden Polycarbonat
mit einer relativen Viskosität von 1,28 hinterspritzt. Das Spritzwerkzeug
ist u. a. so gestaltet, daß mit den bedruckten Feldern fluchtende Licht
schächte geschaffen werden, in welche die schmelzflüssige Spritzgußmasse
nicht eindringt. Diese Felder bleiben ausschließlich von der ursprüng
lichen Trägerfolie und der Flockschicht überdeckt.
Die nach diesem Beispiel 1 erhaltene Abdeckung ist in den Figuren dar
gestellt; im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht der Oberseite des Formteils, und
Fig. 2 eine Schrägansicht der Unterseite des Formteils.
Das einstückige, dreidimensional verformte, verstärkte Kunststoff-Form
teil 1 besteht im wesentlichen aus einer, im wesentlichen rechteckigen,
in Längsrichtung leicht konkav gekrümmten Deckelplatte 2, an deren
Rand eine außen umlaufende, vertikal abstehende Seitenwand 3 angeformt
ist, deren Ecken 4 abgerundet sind. Im Zentrum der Deckelplatte 2 ist
ein geschlossener Schlitz 5 ausgespart, der von einer innen umlaufenden
Seitenwand 6 begrenzt ist, deren Winkel 7 abgerundet sind, und die ei
nen kontinuierlichen Übergang zwischen vertikalen Wandabschnitten 8
und schräg gestellten Wandabschnitten 9 aufweist. Auch die Obergänge
10 und 11 zwischen Deckelplatte 2 und den Seitenwänden 3 bzw. 6 sind
abgerundet ausgebildet. Weiterhin ist in der Deckelplatte 2 eine kreis
runde Öffnung 12 ausgespart, die von einem ringförmigen Feld 13 umge
ben ist. Die Oberseite der Deckelplatte 2 und die je angrenzenden oberen
Abschnitte der Seitenwände 3 bzw. 6 sind mit einer einheitlichen, ununter
brochenen Flockschicht 15 bedeckt, deren Flockfasern lediglich schematisch
mit Hilfe der Schraffur angedeutet sind. Dank der vorausgegangenen
Höchstdruck-Verformung liegt diese Flockschicht 15 auch im Bereich die
ser abgerundeten Übergänge 10 und 11 und zusätzlich im Bereich der
Ecken 4 und der Winkel 7 der Seitenwände 3 bzw. 6 völlig glatt, einheit
lich, fortlaufend und faltenfrei an ihrer Unterlage (Trägerfolie) an.
Auf diese Flockschicht 15 sind je im Abstand zueinander mehrere quadra
tische, durchleuchtbare Felder 16 a, 16 b, . . . 16 n aufgedruckt, die aus
schließlich aus der Trägerfolie und der aufgeklebten Flockschicht beste
hen, und die wiederum je mit einem unterschiedlichen Symbol (P, R,
N, D, 3, 2, 1) versehen sind, die typische Stellungen eines Wahlhebels
eines Automatikgetriebes anzeigen sollen.
Die Draufsicht gemäß Fig. 2 auf die nicht-beflockte Unterseite des Form
teils 1 läßt erkennen, daß jedem dieser Felder 16 a, 16 b, . . . 16 n je ein
fluchtender Lichtschacht 17 a, 17 b, . . . 17 n zugeordnet ist, der je von
einer massiven, einstückig an der Unterseite angeformten Lichtschacht
wand begrenzt ist. Ferner ist dem ringförmigen Feld 13 ein kreisrunder
Lichtschacht 18 zugeordnet. Der - nicht dargestellte - Getriebewahlhebel
ist mit einem abstehenden Träger versehen, an dem eine Lichtquelle be
festigt ist, welche gemeinsam mit der Verstellung des Getriebewahlhebels
längs der Lichtschächte 17 a, 17 b, . . . 17 n verstellbar ist und dann aus
schließlich und allein jenes Feld 16 a, 16 b, . . . 16 n beleuchtet, dem die
Stellung des Getriebewahlhebels zugeordnet ist. Der Lichtschacht 18 kann
mit einer - nicht dargestellten - stationär angeordneten Lichtquelle,
beispielsweise einer Leuchtdiode versehen werden. Diese Lichtquelle be
leuchtet das durchleuchtbare, ringförmige Feld 13 in bestimmter Farbe,
welche die Stellung eines Schalters andeutet, der in die Öffnung 12 ein
setzbar ist.
Die Fig. 2 läßt auch erkennen, daß die Wandstärke des Kunststoff-Form
teils 1 - dank der vorausgegangenen Hinterspritzung mit weiterem Kunst
stoff - vergleichsweise massiv ist und beim dargestellten Formteil etwa
2 bis 3 mm beträgt. Das Formteil 1 ist in allen Richtungen biegesteif
und formstabil.
Eine beidseitig glänzende Polycarbonatfolie der Dicke 250 µm wird mit
einem PU-Kleber beschichtet, dessen Temperaturbeständigkeit mindestens
10°C höher sein muß als diejenige Werkzeugtemperatur, welche beim
Hinterspritzen mit Kunststoff erreicht wird. Die mit Klebstoff beschich
tete Folie wird innerhalb der offenen Zeit des Klebers elektrostatisch
mit einem Viskose-Flock mit 0,33 mm Flocklänge und 1,7 dtex beflockt.
Nach Aushärtung des Klebers wird die beflockte Seite im Siebdruckver
fahren mit den üblichen Symbolen zum Betrieb einer Kfz-Lüftung im Nega
tivdruck bedruckt. Auf der nicht beflockten Seite wird die Folie passgenau
mit einem Raster schwarz deckend so bedruckt, daß die unter den Symbolen
befindliche Fläche frei bleibt, und so die Symbole bei entsprechender
Durchleuchtung heller erscheinen als das Umfeld.
Die so bedruckte Folie wird nach dem bereits bekannten Höchstdruckver
fahren zu einem passenden, dünnwandigen Formteil verformt, das als
Heizungs/Lüftungs-Blende in das Armaturenbrett eines Pkw integriert
werden kann. Die überschüssigen Randabschnitte des Flachmaterials werden
entfernt, und am dünnwandigen Formteil wird ein Schlitz ausgespart,
längs dessen später ein Hebel zur Einstellung der Heizung/Lüftung ver
stellt werden kann. Anschließend wird die dünnwandige Gehäuseschale
in ein Spritzgußwerkzeug eingelegt und mit transparentem Polycarbonat
hinterspritzt. Bei diesem Verfahren beträgt die Werkzeugtemperatur 85°C,
obwohl das Polycarbonat mit einer Schmelzentemperatur von 320°C einge
spritzt wird. Das so hergestellte, zumindest in Abschnitten durchleuchtbare
und dort bedruckte Kunststoff-Formteil wird als Heizungs/Lüftungs-Blende
in das Armaturenbrett eingesetzt. Durch die Verformung der Trägerfolie
nach dem Höchstdruck-Verfahren wird erreicht, daß die Flockfasern im
Kleber so fixiert werden, daß der textile Charakter der Flockoberfläche
selbst nach den hohen mechanischen Drücken beim Hinterspritzvorgang
erhalten bleibt.
Eine Folie aus PBT/PC der Dicke 175 µm wird mit einem PU-Kleber ge
mäß Beispiel 1 beschichtet und anschließend mit einem Polyamidflock,
Faserlänge 0,55 mm; 2,5 dtex beflockt. Auf die beflockte Folie werden
im Siebdruckverfahren die Symbole, Zahlen und Buchstaben in den ent
sprechenden Farben wie sie für Mobiltelefone üblich sind, im Zerrdruck
aufgedruckt, wobei deckend eingestellte Farben verwendet werden. Zur
Erzielung der geforderten Linienbreiten von kleiner 0,3 mm wird ein Sieb
gewebe mit 93 Maschen/cm gewählt. Die Folie wird nach dem Höchstdruck-
Verfahren zu einer Tastatur so verformt, daß die Symbole und/oder
Schriftzeichen symetrisch in dem Tastenfeld angeordnet sind. Durch die
bei der Verformung aufgetretene Oberflächenveränderung werden die
im Zerrdruck aufgebrachten Buchstaben bzw. Symbole so verstreckt,
daß sie nach der Verformung das geforderte Erscheinungsbild aufweisen.
Die Folie wird gemäß Beispiel 1 anschließend mit Polycarbonat hinter
spritzt wobei die Tastenfelder ausgespart bleiben, da unter diesen die
Schalterelemente angebracht werden. Bei der Durchleuchtung erscheint
das Umfeld heller als die Tasten.
Eine Polie aus PBT/PC (Poly(butytenterephthalat)/Polycarbonat) wird
gemäß Beispiel 1 und 2 mit PU-Kleber beschichtet und mit einem Flock
aus 30% Viskose und 70% Polyamid mit einer Faserlänge von 0,7 mm im
Mehrfarbenverfahren beflockt, wobei die damit hergestellten Firmenlogos
verzerrt erscheinen. Die Folie wird auf der Rückseite passgenau unter
den Firmenlogos mit den entsprechenden Farben bedruckt, das Umfeld
dagegen schwarz deckend bedruckt.
Die Folie wird nach dem Höchstdruck-Verformungsverfahren zu einer
Blende verformt, so daß anschließend das gewünschte Erscheinungsbild
der Logos erhalten wird. Nach Ausstanzen der Schale wird diese in ein
Spritzgußwerkzeug eingelegt und mit einem glasfaserverstärkten Poly
carbonat mit 20% Glasfasergehalt hinterspritzt. Unter dem Logo ist ein
Lichtschacht für die Durchleuchtung angeordnet. Die Logos erscheinen
bei der Durchleuchtung heller als das Umfeld.
Claims (17)
1. Verfahren zur Herstellung von,
formstabilen, zumindest in einem Abschnitt durchleuchtbaren und dort bedruckten Kunststoff-Formteilen,
die wenigstens an Teilen ihrer Sichtseite eine, auch den durch leuchtbaren Abschnitt bedeckende beflockte Oberfläche aufweisen,
wobei dieses Verfahren nachstehende Verfahrensschritte aufweist:
auf einer Seite einer ebenen Kunststoff-Folie aus kalt-reckbarem Folienmaterial wird ein reaktionsfähiger Beflockungskleber auf gebracht;
die reaktionsfähige Kleberschicht wird mit Flockfasern aus Viskose, Polyester und/oder Polyamid beflockt;
der Kleber wird bestimmungsgemäß umgesetzt, um die Flockfasern in der Kleberschicht zu verankern;
das so erhaltene, beflockte Flachmaterial wird an seiner be flockten Seite in Abständen mit einzelnen Zeichen, Buchstaben, Worten oder Symbolen bedruckt;
die flockfreie Oberfläche des Flachmaterials wird je außerhalb eines oder mehrerer Felder, die unbedruckt sein können oder mit diesen Zeichen, Buchstaben, Worten oder Symbolen versehen sind, bedruckt oder mit weniger transparentem Material hinterlegt, so daß bei Durchleuchtung diese Felder an der beflockten Oberfläche vor hellerem Hintergrund erscheinen, als deren Umgebung;
das so beflockte und bedruckte Flachmaterial wird nach dem Höchstdruck-Verformungsverfahren dreidimensional verformt, wobei eine Seite des Flachmaterials bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Folienmaterials und des umgesetzten Beflockungsklebers mit Hilfe eines fluiden Druck mittels unmittelbar und direkt beaufschlagt und unter einem Druckmitteldruck größer 20 bar innerhalb einer Zeitspanne klei ner 5 sec isostatisch verformt wird;
wahlweise werden aus dem so erhaltenen dünnwandigen Formteil ein oder mehrere Abschnitt(e) ausgestanzt und entfernt; und
das dünnwandige Formteil wird in ein Spritzgußwerkzeug einge bracht und an der flockfreien Seite unter Spritzgußbedingungen mit weiterem Kunststoff hinterspritzt, wobei die Werkzeugtempera tur wenigstens 10°C unterhalb der Erweichungstemperatur des umgesetzten Beflockungsklebers gehalten wird.
formstabilen, zumindest in einem Abschnitt durchleuchtbaren und dort bedruckten Kunststoff-Formteilen,
die wenigstens an Teilen ihrer Sichtseite eine, auch den durch leuchtbaren Abschnitt bedeckende beflockte Oberfläche aufweisen,
wobei dieses Verfahren nachstehende Verfahrensschritte aufweist:
auf einer Seite einer ebenen Kunststoff-Folie aus kalt-reckbarem Folienmaterial wird ein reaktionsfähiger Beflockungskleber auf gebracht;
die reaktionsfähige Kleberschicht wird mit Flockfasern aus Viskose, Polyester und/oder Polyamid beflockt;
der Kleber wird bestimmungsgemäß umgesetzt, um die Flockfasern in der Kleberschicht zu verankern;
das so erhaltene, beflockte Flachmaterial wird an seiner be flockten Seite in Abständen mit einzelnen Zeichen, Buchstaben, Worten oder Symbolen bedruckt;
die flockfreie Oberfläche des Flachmaterials wird je außerhalb eines oder mehrerer Felder, die unbedruckt sein können oder mit diesen Zeichen, Buchstaben, Worten oder Symbolen versehen sind, bedruckt oder mit weniger transparentem Material hinterlegt, so daß bei Durchleuchtung diese Felder an der beflockten Oberfläche vor hellerem Hintergrund erscheinen, als deren Umgebung;
das so beflockte und bedruckte Flachmaterial wird nach dem Höchstdruck-Verformungsverfahren dreidimensional verformt, wobei eine Seite des Flachmaterials bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Folienmaterials und des umgesetzten Beflockungsklebers mit Hilfe eines fluiden Druck mittels unmittelbar und direkt beaufschlagt und unter einem Druckmitteldruck größer 20 bar innerhalb einer Zeitspanne klei ner 5 sec isostatisch verformt wird;
wahlweise werden aus dem so erhaltenen dünnwandigen Formteil ein oder mehrere Abschnitt(e) ausgestanzt und entfernt; und
das dünnwandige Formteil wird in ein Spritzgußwerkzeug einge bracht und an der flockfreien Seite unter Spritzgußbedingungen mit weiterem Kunststoff hinterspritzt, wobei die Werkzeugtempera tur wenigstens 10°C unterhalb der Erweichungstemperatur des umgesetzten Beflockungsklebers gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
transparente Folienmaterialien auf der Basis von Polycarbonaten,
Polyestern, Polyamiden und Polyimiden eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
Trägerfolien mit einer Folienstärke zwischen 50 µm und 300 µm
eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Beflockungskleber auf der Basis aliphatischer, nichtionischer
Polyuretane eingesetzt wird, der nach seiner Vernetzung ein zu
mindest mäßig plastisch verformbares Produkt liefert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Beflockungskleber eingesetzt wird, der im vernetzten Zustand
eine Erweichungstemperatur oberhalb 120°C aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Beflockungskleber eingesetzt wird, der in vernetztem Zustand
eine Erweichungstemperatur oberhalb 140°C aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
Flockfasern eingesetzt werden, die eine Flockfaserlänge von
0,3 mm bis 1,0 mm aufweisen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
Flockfasern eingesetzt werden, die einen Flockfasertiter von
1,5 dtex bis 3,0 dtex aufweisen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Flockfasern mit Hilfe eines elektrostatischen Beflockungsver
fahrens aufgebracht werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beflockte Oberfläche innerhalb ausgewählter Felder im Sieb
druckverfahren mit einzelnen Zeichen, Buchstaben, Worten und/
oder Symbolen bedruckt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Durchführung der Höchstdruck-Verformung das auf einer Seite mit der Flockschicht versehene Flachmaterial zwischen einer Negativ- Form oder einer Positiv-Form und einem Gegenstück in definierter Lage angeordnet wird;
Form und Gegenstück druckdicht geschlossen werden; und
durch einen oder mehrere im Gegenstück ausgesparte Kanäle ein Druckfluid zugeführt wird, das unmittelbar und direkt auf die flockfreie Seite des zu verformenden Flachmaterials einwirkt und dieses Flachmaterial isostatisch an eine in der Form ausgebildete Struktur oder Aussparung anformt, wobei Gegenstück und Druck fluid wenigstens die Arbeitstemperatur aufweisen.
zur Durchführung der Höchstdruck-Verformung das auf einer Seite mit der Flockschicht versehene Flachmaterial zwischen einer Negativ- Form oder einer Positiv-Form und einem Gegenstück in definierter Lage angeordnet wird;
Form und Gegenstück druckdicht geschlossen werden; und
durch einen oder mehrere im Gegenstück ausgesparte Kanäle ein Druckfluid zugeführt wird, das unmittelbar und direkt auf die flockfreie Seite des zu verformenden Flachmaterials einwirkt und dieses Flachmaterial isostatisch an eine in der Form ausgebildete Struktur oder Aussparung anformt, wobei Gegenstück und Druck fluid wenigstens die Arbeitstemperatur aufweisen.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Druckfluid Druckluft dient, die unter einem Druck von 40 bis
200 bar in die einerseits vom Gegenstück und andererseits vom zu
verformenden Flachmaterial begrenzte Druckglocke eingeleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine augenblickliche, schlagartige Verformung des Flachmaterials
durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei einer Arbeitstemperatur unterhalb 100°C, insbesondere bei einer
Arbeitstemperatur im Bereich zwischen Umgebungstemperatur und
80°C gearbeitet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das zum Hinterspritzen des nach der Höchstdruck-Verformung er
haltenen dünnwandigen Formteils Polycarbonat, Polyester, ABS-
Harz oder ein Polyfluorkohlenwasserstoff eingesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Hinterspritzen mit weiterem Kunststoff von dem Hinterspritz-
Kunststoff ausgesparte Lichtschächte geschaffen werden, die mit
den durchleuchtbaren Feldern fluchten.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Hinterspritzen mit weiterem Kunststoff unter Spritzgußbedin
gungen eine Werkzeugtemperatur von etwa 120°C, insbesondere von
etwa 100°C nicht wesentlich überschritten wird.
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